【物理】2025届安徽省A10联盟高三下学期模拟适应性考试试题（解析版）

这是一份【物理】2025届安徽省A10联盟高三下学期模拟适应性考试试题（解析版），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 如图为氢原子能级图，一群处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后，跃迁到同一激发态上，再向低能级跃迁时可以辐射6种不同频率的光子。下列说法正确的是（ ）
A. 辐射光中频率最大的光子能量为12.09eV
B. 辐射光中波长最短的光子能量为0.31eV
C. 辐射光中波长最长的光子能量为0.66eV
D. 处于基态的氢原子吸收光子的能量为13.06eV
【答案】C
【解析】AB．原子从激发态向低能级跃迁时可以辐射6种不同频率的光子，可知原子处于n=4的激发态。辐射光中频率最大的对应于从4→1的跃迁，光子能量为（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV，则辐射光中波长最短的光子能量为12.75eV，选项AB错误；
C．辐射光中波长最长的光子对应从4→3的跃迁，辐射的光子的能量为（-0.85eV）-（-1.51eV）=0.66eV，选项C正确；
D．处于基态的氢原子吸收光子的能量为（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV ，选项D错误。故选C。
2. 在同一均匀介质中，分别处于坐标原点和处的两个波源和，沿轴方向振动形成两列相向传播的简谐横波和。已知某时刻和的最前面分别传到和处，波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波波速是波波速的2倍
B. 两列波在相遇区域内能发生干涉
C. 两列波的波峰在处第一次相遇
D. 两列波的波峰在处第一次相遇
【答案】D
【解析】A．两列波在同一均匀介质中，波速相等，故A错误；
B．两列波的波长不同，波速相等，根据可知，频率不同，两列波在相遇区域内不能发生干涉，故B错误；
CD．设两列波的波峰在处第一次相遇，则有，解得
故C错误，D正确；故选D。
3. 如图所示，物块P、Q由竖直轻质弹簧拴接，被细绳悬挂在天花板上的O点，Q静止在O点正下方的水平地面上，两物块的质量均为m，重力加速度为g，初始时系统静止，弹簧对物块P的支持力大小为。某时刻烧断细绳，在物块P向下运动直至将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A. 细绳烧断瞬间物块P的加速度大小为B. 物块P先失重后超重
C. 物块Q对地面的压力先减小后增大D. 物块Q对地面压力的最小值为
【答案】B
【解析】A．根据题中所给信息可知，初始时，弹簧是压缩状态，弹簧对物块P的支持力大小为，则由平衡条件可知细绳对物块P的拉力为；细绳烧断时，弹簧弹力不会发生突变，细绳对物块P的拉力为0，则由牛顿第二定律可知物块P的加速度大小为，A错误；
B．物块P将先向下加速运动后减速运动，故为先失重后超重，B正确；
CD．此过程中，弹簧一直被压缩，故初始时物块Q对地面的压力最小，大小为，此后物块Q对地面的压力一直增大，C、D错误。故选B。
4. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图。已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，引力常量为G，则有（ ）
A. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s
B. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态
C. 根据题给条件可求出地球质量为
D. 由题给条件可求出地球密度为
【答案】C
【解析】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，当主舱室在半径为r的轨道上稳定运行时，其轨道半径大于地球半径，则速度应小于7.9km/s，故A错误；
B．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中做减速运动，加速度向上，一直处于超重状态，故B错误；
CD．根据万有引力提供向心力，可得，解得
地球密度可表示为
由此可知，地球质量可求，但由于地球半径未知，故不可求地球密度，故C正确；D错误。故选C。
5. 高速公路上的标志牌贴有“回归反光膜”，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向射回，使标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是采用高折射率的微小玻璃球制成，并在后半表面镀铝膜，如图甲所示。一束光线沿平行于玻璃球直径CD方向从A点以60°角射入玻璃球，在D处发生反射，再经折射后从B点射出，光路如图乙所示，O为球心。已知光在空气中的传播速度为c，折射光线AD与OA夹角为30°，玻璃球的半径为R。下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃球对该束光线的折射率为
B. 该束光线从A点到B点传播的时间为
C. 该束光线在玻璃球中的传播速度为
D. 如果没有铝膜，该束光线可以在D处发生全发射
【答案】B
【解析】A．玻璃球对该束光线的折射率为，故A错误；
C．由解得该束光线在玻璃球中的传播速度为，故C错误；
B．由几何关系可得该束光线从A点到B点的路程为
该过程传播的时间为，故B正确；
D．临界角满足，由乙图可知，光线在D处的入射角为，由于满足
可知如果没有铝膜，该束光线在D处不会发生全发射。故D错误。故选B。
6. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的最大喷水速度，取重力加速度，，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力。则下列判断正确的是（ ）
A. 当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远
B. 喷灌的射程最远时，水在空中的运行时间为
C. 喷灌的射程最远为10m
D. 该喷灌机的最大喷灌面积为
【答案】C
【解析】A．水流做斜抛运动，则有，
解得，可知，当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远，故A错误；
B．结合上述可知，当喷口出水速度方向与水平面夹角时，喷灌的射程最远，此时水在空中的运行时间为，故B错误；
C．结合上述可知，喷灌的射程最远为，故C正确；
D．结合上述可知，该喷灌机最大喷灌面积
结合上述解得，故D错误。故选C。
7. 如图所示，一个半径为、圆心为O的光滑圆环竖直固定放置，在最低点A处穿一质量为、可视为质点的小球，小球在水平恒力的作用下恰好能运动到与圆心O等高的B点。已知重力加速度大小为，小球由A运动到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 恒力大小为B. 的功率一直增大
C. 轨道对小球的弹力一直增大D. 小球的机械能一直增大
【答案】D
【解析】A．从A到B由动能定理，，可得恒力，选项A错误；
B．根据P=Fv，在AB两点时小球的速度均为零，则的功率为零，可知从A到B力F的功率先增加后减小，选项B错误；
C．轨道对小球的弹力不变，选项C错误；
D．因力F一直做正功，可知小球的机械能一直增大，选项D正确。故选D。
8. 如图所示，某绝缘光滑木板放置在光滑水平桌面上，其右端竖直固定着一挡板，桌面上方存在着水平向里的匀强磁场。在桌面上距离木板右端为d处静置着一质量为m、电荷量为-q的小球。某时刻起，木板在外力的作用下以速度v0向上匀速运动，一段时间后，小球离开木板以速度垂直击中右侧的挡板。不计空气阻力及小球的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球离开木板时的速度大小为2v0
B. 从开始运动到小球脱离木板，木板对小球做的功为
C. 磁感应强度大小为
D. 木板右端到挡板的距离为2d
【答案】D
【解析】ABC．由题意，可知小球离开木板前水平方向沿木板方向向右做匀加速运动，竖直方向随木板做匀速直线运动，离开木板后做匀速圆周运动，所以小球离开木板时速度为速度，设小球离开木板时水平方向的分速度为，合速度与水平方向夹角为，则有，解得
由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得，
解得
从开始运动到小球脱离木板，设木板对小球做的功为W，由动能定理可得
解得，故ABC错误；
D．设小球做圆周运动的半径为r，轨迹如图
设木板右端到挡板的距离为L，由几何关系可得
则
解得，故D正确。故选D。
二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 第四代人工心脏是一种被广泛应用于心脏衰竭手术的医疗器械，它采用的无线充电技术从根本上解决了创口感染难题，是人工心脏技术一次革命性的进步。下图为无线充电原理图，由与人工心脏电池相连的受电线圈和与充电器相连的送电线圈构成。送电线圈连接的交流电，送电线圈与受电线圈匝数之比为55∶1.在工作状态下，受电线圈内的磁通量约为送电线圈的50%，下列关于人工心脏无线充电的说法正确的是（ ）
A. 受电线圈的输出电压有效值约为2V
B. 送电线圈可以接直流电源对人工心脏电池进行充电
C. 送电线圈与受电线圈中电流之比为1∶55
D. 送电线圈与受电线圈中交变电流的周期之比为1∶1
【答案】AD
【解析】A．依题意，送电线圈电压有效值为
假设充电过程没有能量损失，则有，解得
由于受电线圈内的磁通量约为送电线圈的50%，则受电线圈的输出电压有效值约为，故A正确；
B．直流电源电流恒定，产生的磁场磁感应强度不变，受电线圈中无感应电流，因此直流电源无法对人工心脏电池进行充电，故B错误；
C．由于漏磁，两线圈功率不等，由选项A分析可知送电线圈与受电线圈中电流之比为1∶110，故C错误；
D．送电线圈与受电线圈中磁通量变化的频率相等，所以两线圈中交变电流的周期之比为1∶1，故D正确。故选AD。
10. 光滑绝缘水平面内有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C（均可视为点电荷），质量均为m，带电量均为+q，A、B之间与B、C之间各用一根长为L的绝缘轻绳连接，A、C用绝缘装置锁定，A、B、C恰构成一个正三角形，如图甲所示。现解除对A、C的锁定，当三个小球运动到同一条直线上时；速度大小分别为v1、v2、v3，如图乙所示。取无限远处电势为零，距电量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量。三个小球电量始终不变，下列说法正确的是（ ）
A. 解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量守恒
B. 图甲状态时，A、B、C系统所具有的电势能为
C. 图乙状态时，B球的速度大小为
D. 图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了
【答案】AB
【解析】A．由于系统所处的水平面光滑绝缘，则系统不受外力作用，故解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量守恒，故A正确；
B．电势能等于将电荷移到无穷远，电场力做的功，故A、B、C系统的电势能可认为，分别将C、B小球搬到无穷远电场力做的功；初始时刻，先将C球移到无穷远，电场力做功为
再将B球移到无穷远，电场力做功为
故系统的电势能等于电场力做的总功，即，故B正确；
D．结合前面分析可知，当三个小球运动到同一条直线上时，将C球移到无穷远，电场力做功等于
再将B球移到无穷远，电场力做功等于
故乙图状态系统的电势能等于电场力做的总功，即
图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了，故D错误；
C．图乙状态时，由于A、B、C是三个完全相同的带正电的绝缘小球（均可视为点电荷），可知应满足
设,以该速度的方向为正方向，则由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
联立可得，故C错误。故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后，用手提住纸带上端，之后让纸带由静止开始下落。
（1）关于实验操作，下列说法正确的是___________（填选项前字母）；
A 实验中应先接通电源，后释放纸带
B. 可以利用公式来求解瞬时速度
C. 打点计时器安装应使限位孔保持竖直
D. 释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器
（2）让质量为 m=1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。现选取一条符合实验要求的纸带，如图乙所示，O为第一个点， A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知电源的频率f=50Hz，重力加速度g=9.80m/s2.根据图中数据，选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则从O点到B点，重物重力势能的减少量___________J，动能的增加量___________J。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）重物在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，Ek代表动能，Ep代表重力势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）AC （2）1.88 ；1.84 （3）B
【解析】【小问1】A. 实验中应先接通电源，后释放纸带，选项A正确；
B. 若利用公式来求解瞬时速度相当间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，选项B错误；
C. 打点计时器安装应使限位孔保持竖直，以减小纸带和打点计时器之间的摩擦力，选项C正确；
D. 释放重物前应手提纸带上端并使重物靠近计时器，以充分利用纸带，选项D错误。
故选AC。
【小问2】从O点到B点，重物重力势能的减少量
打B点时的速度
动能的增加量
【小问3】A．根据机械能守恒Ek=mgh
故Ek与h成正比，故A错误；
B．根据机械能守恒
Ep-v图像为开口向下的抛物线，故B正确；
C．机械能为E=Ep+Ek
得Ep=E-Ek
Ep-Ek图像为直线，故C错误；
D．由于机械能守恒，机械能与下落高度无关，则E-h图线与横轴平行，故D错误。
故选B。
12. 某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，实验室提供下列器材：电池组（9V，内阻不计）、电流表（0~0.6A，内阻约为0.3Ω）、电压表（0~3V， 内阻约为3kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线。
（1）先用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d= _____mm；再用多用电表的电阻“×1”挡。按正确的操作步骤测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω；
（2）为了能尽可能减小电阻测量的误差，实验小组成员根据实验室提供的器材设计并连接了部分实验电路，如图丙所示，请将图丙中的电路连接完整；
（3）闭合开关前，将图丙中滑动变阻器移到最左端，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率___________（用k、d、L表示），不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率比实际值___________（填“大”或“小”）。
【答案】（1） 1.749##1.850##1.851 ； 19##19.0 （2）见解析
（3） ； 小
【解析】【小问1】根据螺旋测微器的读数规则可知，金属丝的直径
由多用电表的示数可知，金属丝的电阻约为
【小问2】待测金属丝两端的电压从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，金属丝阻值较小，则电流表采用外接法，实物连接图如图所示
【小问3】根据欧姆定律可得
结合I-U图像，可知
根据电阻定律
联立解得
由于电流表外接，金属丝电阻的测量值偏小，导致测得的电阻率比实际值小。
13. 如图甲所示，导热性良好的圆柱形容器竖直放置在水平桌面上，一光滑的轻质活塞将一定质量的气体密封在容器内，活塞上放置一重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的V−T图像，密闭气体在A点的压强为pA=1.03×105Pa，从状态A变化到状态B的过程中气体吸收的热量为Q=400J。已知外界大气压强为p0=1.01×105Pa，活塞的横截面积S=50cm2，重力加速度取g=10m/s2。求：
（1）重物质量；
（2）从状态A变化到状态B的过程，气体内能的增加量。
【答案】（1）1kg （2）245.5J
【解析】【小问1】在A状态，根据题意有
解得
【小问2】根据图像可知，气体做等压变化，则
解得
从状态A变化到状态B的过程，气体体积增大，气体对外做功，则
根据热力学第一定律可得
14. 如图所示，一足够长的固定斜面与水平方向夹角为α，质量为3m的物块A在斜面上恰好不下滑，质量为m的光滑物块B从距A一定距离处由静止释放，与A发生正碰，碰撞时间极短。B与A碰撞前瞬间的速度大小为v0，碰撞后B以的速率弹回。已知重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均可视为质点，不计空气阻力。求：
（1）B从释放到与A碰撞所运动的距离；
（2）B与A第一次碰撞过程中，B对A的冲量大小；
（3）B与A第一次碰撞到第二次碰撞过程中，A与斜面因摩擦产生的热量。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】对B物体，根据动能定理，有
解得
【小问2】
在B与A碰撞时，以沿斜面向下为正方向，设碰撞后A的速度为v，根据动量守恒定律，有：
解得
对A应用动量定理，有
联立解得
【小问3】设第一次碰撞后，经过时间t，B与A要发生第二次碰撞，在这过程中，两者运动的位移相同。对B根据牛顿第二定律，有
则对A、B根据位移与时间公式有
对A受力分析可知，A受到的摩擦力大小
在这过程中，物块A与斜面因摩擦产生的热量
联立解得
15. 如图所示，水平绝缘平台上有面积为S、电阻为的单匝线圈，线圈处在方向竖直向上的变化的磁场中，磁感应强度的大小B随时间t的变化规律为B=kt（T）（k为大于零的常量），线圈的两端通过开关与阻值为R的定值电阻两端相连。倾角为θ、间距为d的光滑平行金属导轨上端与阻值为R的定值电阻连接，导轨处在磁感应强度为B0的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一长为d、电阻也为R的金属棒ab与导轨垂直良好接触，闭合开关S，ab恰好处于静止状态；断开开关S，ab从开始运动到速度最大的过程中，金属棒ab上产生的焦耳热为Q。不计导轨电阻，导轨足够长，重力加速度大小为g。求：
（1）闭合开关，定值电阻R两端的电压U；
（2）断开开关，金属棒ab的速度为最大速度的一半时，其重力的瞬时功率P；
（3）断开开关，金属棒ab从开始运动到速度最大的过程中，通过金属棒ab的电荷量q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】线圈中产生的感应电动势为
闭合回路的总电流
定值电阻R两端的电压
解得
【小问2】开关闭合时，金属棒处于静止状态，则
金属棒中的电流为
联立解得
当断开开关时，金属棒速度最大时，金属棒受力平衡，棒中的电流仍为I1，设棒的最大速度为v，则根据闭合电路欧姆定律有
则当速度为最大速度一半时，重力的瞬时功率为
解得
【小问3】由题意，设金属棒运动x时，速度最大，根据能量的转化与守恒，有
由于金属棒ab的电阻与定值电阻阻值相等，则有
在此过程中，流过金属棒的平均电流为
流过金属棒的电荷量
解得